CN219177699U - 一种锅炉宽负荷运行用直流煤粉燃烧器喷口 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锅炉宽负荷运行用直流煤粉燃烧器喷口，包括四边形结构的壁板，壁板上设置有周界风通道，壁板内部为一次风通道；一次风通道的中间设置有中间隔板，中间隔板将一次风通道分成向火侧一次风通道和背火侧一次风通道，沿向火侧一次风通道的壁板内侧设置有齿体。本实用新型实现了煤粉燃烧器宽负荷着火稳燃，有利于锅炉深度调峰超宽负荷运行。

Description

一种锅炉宽负荷运行用直流煤粉燃烧器喷口

技术领域

本实用新型属于煤粉锅炉燃烧技术领域，具体涉及一种锅炉宽负荷运行用直流煤粉燃烧器喷口。

背景技术

面向碳达峰碳中和目标，煤电机组正在由主体性电源向调峰辅助的基础性电源转变，越来越多地需要在宽负荷运行。锅炉宽负荷运行对燃烧器的稳燃性能要求高，不少在运燃烧器无法满足机组在30％额定出力及以下负荷稳燃需要。此外，由于煤炭种类繁多，电厂来煤经常变化，进一步增加了稳燃安全运行的技术难度。上述形势要求开发能更好适应锅炉宽负荷运行的燃烧器。

部分率先实现了低负荷运行的锅炉，在低负荷表现出煤粉燃烧器喷口煤粉着火晚、燃烧NOx高达600mg/m³以上。为了实现低负荷安全稳定经济运行，还需要进一步在低负荷强化煤粉稳燃，进而达到更好的低氮燃烧效果。

煤粉浓缩燃烧可有效降低着火热、改善稳燃能力，实现宽负荷安全经济运行。其中百叶窗水平浓淡煤粉燃烧器具有高性能煤粉浓缩燃烧效果，在安全高效低氮燃烧及防结渣和腐蚀方面均具有较优的综合性能。但从实际宽负荷运行看，高负荷下燃烧器喷口热负荷高、烧损风险大，且磨损速率快；宽负荷下浓煤粉气流着火距离大。开发防烧损、宽负荷安全稳燃的新型煤粉燃烧器喷口十分必要。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种锅炉宽负荷运行用直流煤粉燃烧器喷口，用于解决现有煤粉燃烧器火嘴易烧损的技术问题，实现了煤粉燃烧器宽负荷着火稳燃，有利于锅炉深度调峰超宽负荷运行。

本实用新型采用以下技术方案：

一种锅炉宽负荷运行用直流煤粉燃烧器喷口，包括四边形结构的壁板，壁板上设置有周界风通道，壁板内部为一次风通道；一次风通道的中间设置有中间隔板，中间隔板将一次风通道分成向火侧一次风通道和背火侧一次风通道，沿向火侧一次风通道的壁板内侧设置有齿体。

具体的，齿体突出壁板内壁面的高度为20～40mm。

具体的，齿体包括多个。

进一步的，齿体的个数为4～7个。

进一步的，相邻齿体的间距为100～150mm。

具体的，一次风通道的面积为0.2～0.6m²。

具体的，壁板包括外壁板和内壁板，外壁板和内壁板之间依次间隔设置有支承肋，支承肋、外壁板和内壁板共同围成多个周界风通道。

进一步的，外壁板和内壁板的厚度均为10～15mm。

具体的，直流煤粉燃烧器喷口为水平浓淡煤粉燃烧器的火嘴，向火侧一次风通道对应连通浓一次风，背火侧一次风通道对应连通淡一次风。

具体的，直流煤粉燃烧器喷口整体为金属碳化硅陶瓷铸件。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型一种锅炉宽负荷运行用直流煤粉燃烧器喷口，采用金属碳化硅陶瓷铸件，材质上耐磨性极好、耐高温性好，金属碳化硅与普通碳化硅相比强度高、韧性好，抗冲击性好，能较好地适应煤粉燃烧器火嘴工况。采用金属碳化硅陶瓷铸件制作宽负荷稳燃煤粉燃烧器，有利于在强化宽负荷稳燃的前提下，提高火嘴耐热、耐磨性能。

在向火侧一次风通道的内壁板的内壁面上设置齿体，一方面可以产生紊流，降低煤粉射流刚性，有助于着火稳燃；另一方面，增加了煤粉射流“外表面积”，强化了射流传热传质，进一步增强稳燃效果。燃烧强化后，燃烧NOx也将相应降低。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：1.外壁板；2.内壁板；3.支承肋；4.中间隔板；5.齿体；6.周界风通道；7.向火侧一次风通道；8.背火侧一次风通道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件时，它可以是直接连接到另一个组件，或者可能同时存在几种组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

还需要说明的是，本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

目前金属碳化硅陶瓷铸造工艺已发展成熟，但截止目前还极少用作煤粉燃烧器喷口材质。金属碳化硅陶瓷材料，其耐磨性极好，可长期经受高风速下的中等磨损性颗粒冲刷(煤粉气流磨损性一般属于低或者中等冲刷磨损性)，比当前使用的不锈钢或者铸铁材质耐磨性更好。同时金属碳化硅陶瓷可耐1500℃的高温，不易变形，可克服当前不锈钢或者铸铁材质高温易变形的问题(煤粉着火初期火炬温度一般为750～950℃)。另外，金属碳化硅陶瓷充分考虑了材质的抗热震性，可适应锅炉负荷的大范围波动。采用金属碳化硅陶瓷铸件制作宽负荷稳燃煤粉燃烧器，有利于在强化宽负荷稳燃的前提下，提高火嘴耐热、耐磨性能，达到现有燃烧器无法达到的强化稳燃效果。总之，金属碳化硅与普通碳化硅相比强度高、韧性好，抗冲击性好，能较好地适应煤粉燃烧器火嘴工况。

请参阅图1，本实用新型公开了一种锅炉宽负荷运行用直流煤粉燃烧器喷口，包括外壁板1、内壁板2、支承肋3、中间隔板4和齿体5。

直流煤粉燃烧器喷口整体为金属碳化硅陶瓷铸件，外壁板1和内壁板2均为四边形结构，外壁板1、内壁板2及其之间的支承肋3围成周界风通道6，内壁板2的内部空间为一次风通道；中间隔板4位于一次风通道中间，将一次风通道分成向火侧一次风通道7和背火侧一次风通道8；齿体5位于向火侧一次风通道7的内壁板2的内壁面上。

外壁板1和内壁板2的厚度均为10～15mm。

齿体5突出内壁板2内壁面的高度为20～40mm。

一次风通道的面积为0.2～0.6m²。

在向火侧一次风通道的内壁板的内壁面上设置齿体，一方面可以产生紊流，降低煤粉射流刚性，有助于着火稳燃；另一方面，增加了煤粉射流“外表面积”，强化了射流传热传质速率，进一步增强稳燃效果。燃烧强化后，燃烧NOx也将相应降低。

本实用新型的第二个实施例：

本实施方式所述的一种适应锅炉宽负荷运行的直流煤粉燃烧器喷口，在背火侧一次风通道的内壁板的内壁面上设置4～7个齿体5。

对于300MW等级机组锅炉，齿体数量一般为4个；对于600MW等级机组锅炉，齿体数量一般为7个；也可以依据实际喷口面积进行合理布置，保障适宜的齿体间距(间距一般取100～150mm)；同时按近似等间距布置在背火侧一次风通道8的内壁板2的内壁面上。其它实施方式与具体实施方式一相同。

齿体数量越多，越有利于扰乱直流煤粉射流，发生紊流，降低射流刚性，有助于改善着火稳燃条件；但齿体数量过多，则会显著影响喷口面积，使得布置和设计困难。因此依据齿体间距和齿体5获得兼顾的效果。

本实用新型的第三个实施例：

本实施方式所述的一种适应锅炉宽负荷运行的直流煤粉燃烧器喷口，应用于直流煤粉燃烧器喷口为水平浓淡煤粉燃烧器的火嘴，向火侧一次风通道7对应连通浓一次风，背火侧一次风通道8对应连通淡一次风。其它实施方式与具体实施方式1或2相同。

百叶窗煤粉燃烧器已在现役切圆燃烧锅炉上得到大量应用，其在宽负荷运行方面，主要是高负荷下燃烧器喷口热负荷高、烧损风险大，且磨损速率快；宽负荷下浓煤粉气流着火距离大；因此采用具体实施方式三所述方案，可以大幅度地提高百叶窗煤粉燃烧器火嘴的高负荷耐热性，并通过齿体5进一步增强着火稳燃和低氮燃烧效果，进而适应宽负荷燃烧运行安全性和经济性的要求。

综上所述，本实用新型一种锅炉宽负荷运行用直流煤粉燃烧器喷口，可在防止喷口烧损的同时，强化煤粉气流紊流着火过程，实现宽负荷稳燃和低NOx燃烧，进而实现锅炉深度调峰超低负荷安全稳定经济运行。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锅炉宽负荷运行用直流煤粉燃烧器喷口，其特征在于，包括四边形结构的壁板，壁板上设置有周界风通道(6)，壁板内部为一次风通道；一次风通道的中间设置有中间隔板(4)，中间隔板(4)将一次风通道分成向火侧一次风通道(7)和背火侧一次风通道(8)，沿向火侧一次风通道(7)的壁板内侧设置有齿体(5)。

2.根据权利要求1所述的锅炉宽负荷运行用直流煤粉燃烧器喷口，其特征在于，齿体(5)突出壁板内壁面的高度为20～40mm。

3.根据权利要求1所述的锅炉宽负荷运行用直流煤粉燃烧器喷口，其特征在于，齿体(5)包括多个。

4.根据权利要求3所述的锅炉宽负荷运行用直流煤粉燃烧器喷口，其特征在于，齿体(5)的个数为4～7个。

5.根据权利要求3所述的锅炉宽负荷运行用直流煤粉燃烧器喷口，其特征在于，相邻齿体(5)的间距为100～150mm。

6.根据权利要求1所述的锅炉宽负荷运行用直流煤粉燃烧器喷口，其特征在于，一次风通道的面积为0.2～0.6m²。

7.根据权利要求1所述的锅炉宽负荷运行用直流煤粉燃烧器喷口，其特征在于，壁板包括外壁板(1)和内壁板(2)，外壁板(1)和内壁板(2)之间依次间隔设置有支承肋(3)，支承肋(3)、外壁板(1)和内壁板(2)共同围成多个周界风通道(6)。

8.根据权利要求7所述的锅炉宽负荷运行用直流煤粉燃烧器喷口，其特征在于，外壁板(1)和内壁板(2)的厚度均为10～15mm。

9.根据权利要求1所述的锅炉宽负荷运行用直流煤粉燃烧器喷口，其特征在于，直流煤粉燃烧器喷口为水平浓淡煤粉燃烧器的火嘴，向火侧一次风通道(7)对应连通浓一次风，背火侧一次风通道(8)对应连通淡一次风。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的锅炉宽负荷运行用直流煤粉燃烧器喷口，其特征在于，直流煤粉燃烧器喷口整体为金属碳化硅陶瓷铸件。

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